VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Сохранение растений как один из факторов влияния на здоровье человека
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Человек создает условия, ухудшающие экологию, что приводит к исчезновению диких животных и растений. На уроках окружающего мира мы изучали раздел "Царства живой природы". Существуют четыре царства: "Бактерии", "Растения", "Грибы", "Человек и животные". Я люблю ухаживать за растениями в саду у бабушки и поэтому меня заинтересовало царство растений.
Экология – это наука, изучающая взаимоотношения организмов с окружающей средой обитания. Здоровье человека зависит от экологических факторов. С каждым годом эта тема становится наиболее актуальной. Растения в жизни человека выполняют огромную и многогранную роль. Растительные сообщества — это, прежде всего, фабрика кислорода, без которой жизнь на Земле была бы невозможна. Они очищают воздух, задерживают пыль, вредные химические соединения. Растения не только фильтруют воздух, но и выделяют фитонциды, убивающие вредные микроорганизмы, смягчают температурный режим среды, приглушают шумы, да и в целом украшают наш быт. Также исключительна роль растений в питании человека, кормлении животных. На уроке я узнала, что существуют заповедные зоны для исчезающих видов животных. Мне стало интересно, а существуют ли такие заповедники для растений, заботится ли о них кто-нибудь? Еще у меня возникло противоречие: почему есть такая угроза исчезновения, если на земле есть почва, свет, вода и тепло для растений? Какие еще условия необходимы для роста растения?
Цель: изучение способов сохранения растений на Земле.
Задачи:
1. выяснить о существовании заповедных зон для исчезающих растений;
2. изучить факты, влияющие на исчезновение растений;
2. изучить литературу об условиях выращивания растений;
3. провести эксперимент по выращиванию растений в разных условиях
Гипотеза:возможно, что создание благоприятных условий для роста растения будет способствовать его наиболее быстрому развитию, тем самым сохраняя его на Земле.
Объект исследования: способы сохранения растений на Земле
Предмет исследования: выращивание растения в разных условиях
Методы: эксперимент, наблюдение, сравнение
2. Основная часть
2.1 Заповедники для растений
Особое место в системе мер по охране природы отводится созданию и развитию особо охраняемых природных территорий (ООПТ). Главными задачами таких территорий служат: сохранение типичных природных комплексов, охрана редких и исчезающих видов растений и животных, обеспечение условий для их воспроизводства и т.д. В зависимости от назначения и строгости заповедного режима различают заповедники, национальные парки, природные парки, памятники природы, резерваты, заказники, ботанические сады, санаторно-курортные зоны.
Заповедники – главный вид охраняемых территорий. В заповедниках установлен самый строгий режим охраны, полностью запрещающий любую хозяйственную деятельность. На его территории запрещены не только рубка леса, добыча полезных ископаемых или охота, но и сбор грибов, ягод и растений. Заповедник - специфичная для России форма ООПТ, практически не имеющая аналогов в мире (недаром в зарубежных публикациях о российских ООПТ все чаще встречается не перевод "reserve", а прямая транскрипция "zapovednik").
Только в России заповедник является не только охраняемой территорией, но и научным учреждением. Многие российские географы, ботаники, и особенно, зоологи и охотоведы прошли трудную, но хорошую школу в заповедниках. Немало крупных ученых нашей страны в течении десятилетий были сотрудниками заповедников, а некоторые и по сей день трудятся в этих природных лабораториях. Вдали от культурных центров и всякого комфорта, в дождь и вьюгу или под палящим солнцем пустынь, они добывают тот первичный научный материал, без которого невозможно движение вперед научной мысли.
В настоящее время в России действует 103 государственных природных заповедников общей площадью около 340000 кв. км во всех природных зонах от полярных пустынь до субтропиков в 70 субъектах Российской Федерации. Первым государственным заповедником России официально считается Баргузинский, образованный в 1917г., хотя несколько ранее был организован ныне не существующий Саянский заповедник, не оформленный правительственным постановлением.
31 российский заповедник имеют статус биосферных, то есть входит в международную сеть биосферных резерватов, осуществляющих глобальный экологический мониторинг (ст.10 закона об ООПТ). Основное их отличие от остальных заповедников - наличие на территориях, прилегающих к заповеднику, биосферных полигонов, где ведется ограниченное природопользование (преимущественно традиционное для региона, а также туризм и иные виды рекреационной деятельности).
Так же в России на настоящий момент действует 49 национальных парков в 36 субъектах РФ общей площадью около 70000 кв.км.
Основная задача заповедников состоит в строжайшей охране эталонов дикой природы соответствующей зоны и ландшафтов для сравнения и анализа тех изменений, которые вносит в природу человек. Необходимо помнить, что сбережение всех видов животных и растений, обитающих на земле, имеет важное научное и практическое значение. Это тот драгоценный генетический фонд, который может оказаться крайне необходимым человечеству.
Вывод: В мире существуют заповедные зоны для растений, которые создал человек. Создавая такие зоны, человек пытается сохранить исчезающие виды растений, но это недостаточно, так как для каждого растения нужны определенные условия, которые сложно создать в связи с ухудшением экологии.
2.2 Факты, влияющие на исчезновение растений
На современном этапе все воздействия человека на растительный покров Земли можно свести к трем основным формам:
1) полному уничтожению растительного покрова (например, при строительстве)
2) созданию сельскохозяйственных угодий на месте естественной растительности.
3) постепенному изменению растительного покрова (смена первичных сообществ на вторичное временное – при рубках, пожарах).
Все эти изменения приводят к обеднению и однообразию растительного мира, снижению его устойчивости и уменьшению продуктивности.
Причины необходимости охраны животного и растительного мира четко сформировал известный биолог А. В. Яблоков:
1) принцип взаимосвязанности. В природе все виды взаимосвязаны и исчезновение одного из них может привести к непредвиденным последствиям для других.
2) Принцип равновесия. Равновесие природных растительных сообществ может быть нарушено уничтожением или введением, в него какого – либо вида.
3) Принцип полезности. Продукты естественного происхождения не могут быть полностью заменены искусственным.
4) Принцип разнообразия. Общение с природой не менее важно для нормальной полноценной человеческой жизни.
В последние 20 лет во многих странах мира разработаны меры по охране растений. Проводится работа в международном масштабе, прежде всего по инициативе Международного союза охраны природы, созданного в 1948 году.
В 1978 году Международный союз охраны природы издал Международную Красную книгу растений. Международная Красная книга строго научный документ и представляет собой рабочую схему для создания национальной Красной книги.
В 1975 году была издана Красная книга Дикорастущие виды СССР; в 1981 году редкие и исчезающие виды флоры СССР; 1988г. Красная книга РСФСР.
Но Красная книга – это начальный этап работы с редкими и исчезающими видами растений. это как сигнал – обратите особое внимание. На следующем этапе предстоят огромная работа по тщательному изучению этих видов, разработка реальных мер по их сохранению.
В настоящее время выделяются шесть путей сохранения растений:
1) законодательный;
2) охрана на заповедных территориях;
3) культура редких видов, видов в ботанических садах и других учреждениях с целью последующей их реинпродукции в естественные местообитания;
4) создания генных банков;
5) разработка методов культуры тканей редких видов (Приложение 1);
6) регулирование торговли редкими видами.
Вывод: Главным фактом исчезновения растений является жизнедеятельность человека: вырубка лесов, строительство, создание сельскохозяйственных угодий, загрязнение окружающей среды. Человек как бы вторгается в первозданную природу, нарушая ее равновесие.
2.3 Условия выращивания растений
Рост растений — процесс образования клеток, тканей, органов растений, который сопровождается увеличением объема, массы и размеров. При росте растений формируются новые почки, листья и побеги, увеличивается высота растений, толщина стволов и листьев, размеры побегов.
Рост растений обычно происходит незаметно для глаза человека, особенно при хранении, когда у растений идет процесс образования почек.
В научном растениеводстве принято выделять 10 фаз роста и развития растений:
1. Семена в покое. У семени процессы жизнедеятельности сильно замедлены.
2. Набухание семян. При набухании семена активно поглощают влагу, увеличиваются в размерах, а внутри семени идет активная деятельность ферментов, превращающих органические запасы питательных веществ в простые и доступные для зародыша растения. Начинается процесс дыхания — семена требуют повышенное количество кислорода.
3. Прорастание семян. При прорастании семян начинается активная деятельность зародыша, образуется корешок, выступающий за пределы семенной оболочки.
4. Всходы. Всходы — четвертая фаза роста растений, в это время над поверхностью почвы появляются семядольные листья. К моменту появления всходов истощаются запасы питательных веществ внутри семени. Растение переходит на самостоятельное питание: листья поглощают углекислый газ из воздуха, а корни питательные вещества из почвы. В фазе всходов растению становится необходим весь комплекс факторов роста — влага, воздух, оптимальная температура и свет. Освещенность в момент появления всходов играет главную роль — при недостатке света растение может погибнуть, так и не перейдя на следующую стадию роста.
5. Рост листьев и корней. В фазе роста корней и листьев растение формирует мощную корневую систему и увеличивает поверхность листьев.
6. Рост стебля и боковых побегов. Переходя в фазу роста стебля и боковых побегов, растение расходует большое количество питательных веществ, накопленных в фазе роста листьев и корней для роста стебля и усвоения питательных веществ. Это очень важная фаза. Образование стеблей и ответвлений у плодовых овощных растений сопровождается формирование органов размножения.
7. Бутонизация — седьмая фаза роста растений, период когда на растениях образуются бутоны. Бутонизация сопровождается активным ростом листьев на появляющихся стеблях.
8. Цветение — восьмая фаза роста растений, наступающая после распускания бутонов. Во время цветения процесс образования корней и листьев замедляется. Цветение — период опыления цветков. У большинства растений перенос пыльцы с цветка на цветок выполняют пчелы и другие насекомые. После оплодотворения семяпочек цветки усыхают или опадают.
9. Рост плодов — девятая фаза роста растений. В фазе роста плодов оплодотворенная завязь разрастается и увеличивается в размерах, в плодах формируются семена и накапливаются питательные вещества. Рост плодов завершается по достижении максимальных размеров для вида и сорта растения.
10. Созревание плодов — десятая фаза роста растений, во время которой плоды не увеличиваются, но в них происходят физиологические процессы роста. В фазе роста плодов семена приобретают характерную для растения окраску и достигают полной спелости.(1.)
Вывод: Выращивание растений из семян – очень увлекательный процесс. Развитие растения от прорастания семечки до появления первых цветов или плодов – это волшебство природы. Требуется много времени и терпения, прежде чем вырастет полноценное растение.
2.4 Практическая часть
Изучив информационные источники, я приступила к своему эксперименту. Для эксперимента были выбраны семена бобов. Выбрать бобы мне посоветовала бабушка, потому что эти семена неприхотливы. Бобы очень полезны для человека. Об этом я нашла информацию в интернет – источниках (Приложение 2).
Цель эксперимента: выращивание бобов в разных условиях.
Далее я составила план эксперимента:
1.Покупка семян бобов.
2.Подготовка семян бобов к посадке (замачивание).
3. Посадка и выращивание семян в разных условиях.
4. Наблюдение за ростом растения в разных условиях.
Ход эксперимента
Мы с мамой приобрели в магазине семена бобов «Оптика».
В ходе эксперимента я решила создать растениям различные условия, чтобы определить их влияние на рост и развитие растения. Часть семян бобов я замочила в воде, а другие посадила незамоченными.
Через 3 дня, часть семян, предварительно замоченных в воде, я посадила в землю, при этом я для одной части семян создала благоприятные условия, прикрыла стаканчик с землей баночкой, создала парниковый эффект. Другую часть семян я посадила без замачивания, и третью часть бобов я посадила в стаканчик с землей, и унесла их прорастать в гараж, где находится много автотранспорта и прохладно.
На стаканчиках сделала пометки об условиях посадки:
№1 - замоченные семена, помещенные в прохладное помещение с загазованным воздухом (гараж с автотранспортом)
№2 - замоченные семена, помещенные в парниковые условия
№3 - незамоченные семена, но тоже помещенные в парниковые условия
Те семена, которые были замочены, дали через 1 день ростки.
А семена, которые были посажены без замачивания, долгое время не всходили на протяжении 6 дней.
Через 2 дня у растения, которое находилось в благоприятных условиях дали первые ростки.
Через 6 дней после посадки растения, которое росло в благоприятных условиях, появился стебель, появились первые листочки, сформировалась хорошая корневая система.
У растения, которое находилось в неблагоприятных условиях всходы так и не появились и через 6 дней.
Поставив один горшок с семенами в теплое, а другой в прохладное место, я наблюдала, что в тепле растение развивается намного лучше, а растение в холоде как будто замерло и спит.
Значит, тепло также является необходимым условием для развития растения.
Первые всходы появились у растения, растущего в неблагоприятных условиях только через 10 дней.
У растения, которое было посажено без замачивания семян, появился стебель, и первые листочки на 8 день после посадки.
Растение, которое росло в благоприятных условиях на 9 день, появились дополнительные листья. Оно выросло в два раза.
У растения, которое росло в неблагоприятных условиях, на 11 день появился стебель, и стали распускаться листочки.
В процессе проведения моего эксперимента я наблюдала за развитием растения от прорастания семени до получения первых листьев. Я сделала для себя вывод, что растение лучше развивается в благоприятных растениях, оно имеет больше листьев, стебель у него крепкий.
Так выглядит на 20 день после моего эксперимента растение, которое развивалось в благоприятных условиях.
Так выглядит растение на 20 день , которое было посажено без замачивания семян в воде.
Так выглядит растение на 20 день , которое росло в неблагоприятных условиях, стебель у него вытянулся, листьев на стебле мало.
Выводы
Проанализировав наблюдения в ходе эксперимента, я сделала выводы о необходимых условиях для роста и развития растений:
Растению нужна вода. В каждом семени есть запас питательных веществ. Поэтому когда семена попадают во влажную среду, питательные вещества растворяются в воде и дают семени силы для роста.
Растению нужен воздух. Как все живое, семя дышит кислородом. А кислород, как известно, содержится в воздухе. При загазованном воздухе растение развивается хуже: стебель тонкий, мало листьев, созревание плодов происходит медленнее.
Растению нужно тепло. В тепле все процессы происходят быстрее. А холод не дает семени прорастать. Без тепла растение погружается в спячку и может даже погибнуть.
Растению нужен свет. Под действием солнечного света в листьях растений вырабатываются питательные вещества. Листья - это «живые заводы» по производству еды. В них содержится клейкое зеленое вещество – хлорофилл. С его помощью растения вырабатывают себе пищу. Она похожа на сладковатый сок и называется живицей. Поступая во все части растения, живица питает его и дает силы для роста. Образование питательных соков в листьях растений называется фотосинтезом.
Заключение
В ходе своего исследования, я поняла, что рост и развитие растений связаны с условиями внешней среды. Основными из них являются тепло, свет, вода, воздух. Они равнозначны. Но также не маловажную роль играет и окружающая среда: благоприятная или неблагоприятная. Только при наличии всех этих факторов и оптимальном их сочетании растения могут нормально расти и развиваться. Поэтому необходимо знать роль каждого фактора в жизни растений. Цели исследования я достигла. Я смогла найти и изучить информацию о влиянии человека на жизнь растений и способов их сохранения.
Моя гипотеза подтвердилась: "Человек способен оказывать влияние на жизнь растений". Рассмотрение данной таблицы показывает, что блакоприятное воздействие окружающей среды способствует более быстрому развитию растений.
Сравнительная таблица эксперимента
"Выращивание бобов в разных условиях"
|
Растение |
Условия |
Ростки |
Стебель и первые листочки |
Дополнительные листья |
|
№1 |
Замачивание, нетепличные условия |
через 10 дней |
на 11 день |
на 16 день |
|
№2 |
Замачивание, тепличные условия |
через 1 день |
на 6 день |
на 9 день |
|
№3 |
Незамоченные, тепличные условия |
через 6 дней |
на 8 день |
на 12 день |
Человек может видоизменять среду в зависимости от запросов растений, используя орошение, защищая посадки от холодов, когда надо, создавая тень и т. п., в результате чего в саду, на грядке, в парнике или теплице в значительной мере улучшается так называемый микроклимат.
Загрязненный воздух вреден для всего живого — для людей, животных и растений. Все это оказывает неблагоприятное воздействие на общий рост и развитие растений. Поэтому загрязняя воздух, человек оказывает пагубное влияние на жизнь растений, от которых зависит здоровье и жизнь самого человека.
Список используемых информационных источников
1.Бобовые // Энциклопедический словарь. Миркин Б. М., Наумова Л. Г.,
Мулдашев А. А.2001г.
2.Википедия (свободная энциклопедия): https://ru.wikipedia.org/
3.Государственный природный заповедник "Денежкин Камень": описание:SYL.www.syl.ru
4.Заповедники России: видеофильм /Путешествуйте по России вместе с телеканалом Russian Travel Guide! http://www.RTGTV.com/ http://www.RTGTV.ru/ + http://vk.com/club18099023 + http://twitter.com/rtgtv + http://www.facebook.com/RTGTV + http://gplus.to/RussianTravelGuideTV
5.Каталог ООПТ Азас государственный природный заповедник
6.Полезный интернет-журнал «Good-Tips.Pro»Источник: https://good-tips.pro/index.php/house-and-garden/orchard-and-garden/vegetables/plant-growth © Good-Tips.PRO 1. Яковлев Г. П. Бобовые земного шара. 2006г.
7.РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ - Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь
8.Сайт www.hintfox.com - это Интернет сервис, который позволят свободно использовать статьи, предназначенные в первую очередь для повышения знаний.
Приложение 1.
Метод культуры тканей заключается в выращивании целых растений, их отдельных частей, растительных клеток на искусственных питательных средах в стерильных условиях в лабораторных условиях (по принципу выращивания микроорганизмов).
Для этого сначала растение вводится в культуру, для него подбирается среда определенного состава с набором основных элементов питания, источников углерода, витаминов, микроэлементов, фитогормонов. Затем периодически (раз 3-4 недели) производится пересадка отдельных фрагментов растений (микрочеренков, кусочков ткани и т. д.) на свежую питательную среду, так поддерживается культура тканей того или иного растения.
Этот метод используется в научных целях для исследовательских работ, для получения оздоровленного посадочного материала растений, для получения трансгенных (генмодифицированных) растений, селекции растений и т. д.
Приложение 2.
Интересные факты о бобах
Бобы относится к семейству бобовых. Плоды бобовых растений называют бобами. Боб состоит из двух створок, между которыми лежат семена. Мы называем эти плоды стручками. У одних растений бобы маленькие — 1—2 мм, у других — более 1 м.
Люди употребляли в пищу бобовые растения с очень давних времен. При раскопках древних поселений ученые-археологи нередко находят обугленные зерна бобов. Сейчас на полях и в огородах выращивают бобовые растения: горох, бобы, фасоль, сою, чечевицу. Их едят люди. А на корм животным высевают кормовые бобовые травы — клевер, вику, люцерну. Сеют бобовые растения обычно ранней весной. Урожай бывает богатый: посеешь одно зернышко, соберешь 100—150.
Бобы часто называют растительным мясом: в них очень много белка. Бобовые растения важны для земледелия. На их корнях образуются маленькие клубеньки, в которых живут особые бактерии, усваивающие азот из воздуха. Вот почему после бобовых в почве остается много азота. Он очень полезен пшенице, кукурузе и многим другим растениям, которые потом будут посеяны на том же поле. Из стеблей и листьев готовят сено, питательный силос, который любят коровы, овцы, свиньи. Среди бобовых также много растений, дающих ценное сырье, краски, лекарства. А душистый горошек, многолетний люпин с яркими цветками украшают наши клумбы.